1。水素融合: メインシーケンススターの核心の奥深くにある膨大な圧力と温度は、宇宙で最も豊富な要素である水素原子が静電反発を克服し、融合できる環境を作り出します。
2。プロトンプロトンチェーン: 私たちの太陽のような星の最も一般的な融合反応は、プロトンプロトンチェーンです。これがどのように機能しますか:
* ステップ1: 2つのプロトン(水素核)が衝突して融合し、重水素核(1つのプロトン、1つの中性子)を形成し、ポジトロン(反物質電子)とニュートリノを放出します。
* ステップ2: 重水素核は次に別の陽子と融合し、ヘリウム3核(2つの陽子、1つの中性子)を作成し、ガンマ線(高エネルギー光子)を放出します。
* ステップ3: 2つのヘリウム-3核は融合してヘリウム4核(2つのプロトン、2つの中性子)を生成し、2つのプロトンを放出します。
3。エネルギー放出: 結果として得られるヘリウム核の総質量は、反応に陥った4つのプロトンの合計質量よりわずかに少ない。この質量の違いは、アインシュタインの有名な方程式であるE =MC²に従ってエネルギーに変換されます。ここで、eはエネルギー、mは質量、cは光の速度です。このエネルギーは、光と熱として放出され、星に動力を供給します。
本質的に、メインシーケンスの星は巨大な核炉であり、水素をヘリウムに変換し、その過程で膨大な量のエネルギーを放出します。 このプロセスは、星が輝き、地球上の生命を維持するエネルギーを提供する理由です。
重要な注意: 特定の反応とエネルギーの放出は、星の質量と温度によってわずかに異なります。ただし、水素融合の基本原則は同じままです。